Introduzzjoni
Azzar li ma jissaddadx għandu reputazzjoni mhux tas-soltu. Fil-lingwa ta’ kuljum, in-nies jiddeskrivuha bħala “prova tas-sadid,” “nadif,” jew saħansitra “nobbli.” Fir-realtà, l-istainless steel mhu xejn minn dawk l-affarijiet f'sens assolut.
Mhuwiex immuni għall-korrużjoni, u mhuwiex termodinamikament inerti.
Madankollu fil-kċejjen, impjanti kimiċi, sistemi tal-baħar, Apparat mediku, u strutturi arkitettoniċi, spiss iwettaq ħafna aħjar mill-azzar tal-karbonju ordinarju.
Allura x'inhu s-sigriet reali?
It-tweġiba mhix li l-istainless steel huwa magħmul minn metalli "inattivi".. Fil-fatt, il-kostitwenti ewlenin tagħha—ħadid, kromju, u nikil — huma kollha metalli li jistgħu jossidaw pjuttost faċilment.
Ir-raġuni vera li l-istainless steel jirreżisti l-korrużjoni hija li ma jiddependix biss fuq in-natura nobbli tal-metalli tiegħu.
Hija tistrieħ fuq a li tifforma waħedha, film passiv li jissewwew waħdu li jipproteġi l-liga mill-ambjent tagħha.
Dik hija l-qalba tar-reżistenza għall-korrużjoni tal-istainless steel: ossidazzjoni kkontrollata tal-wiċċ, mhux in-nuqqas ta 'ossidazzjoni.
1. Il-"Paradoss" Kixfet mill-Potenzjal tal-Electrode Standard
Il-potenzjal tal-elettrodu standard huwa parametru termodinamiku bażiku li jiddeskrivi t-tendenza tal-metall li jitlef l-elettroni fis-soluzzjoni.
F'termini sempliċi, jgħin biex jindika kemm metall huwa kimikament attiv. A aktar negattiv potenzjal standard ifisser li l-metall huwa aktar probabbli li jossidizza u għalhekk huwa aktar attiv.
A aktar pożittiv potenzjal ifisser li l-metall huwa termodinamikament aktar stabbli u inqas ħerqana li jinħall.
Jekk neżaminaw il-kostitwenti metalliċi ewlenin tal-istainless steel—kromju, ħadid, u n-nikil—u jqabbluhom ma' l-idroġenu bħala l-punt ta' referenza, tidher kontradizzjoni interessanti.
| Metall / Sistema ta 'elettrodu | Potenzjal ta' Elettrodu Standard (V, 25° C.) |
| Kromju (Cr / Cr³⁺) | -0.74 |
| Ħadid (Fe / Fe²⁺) | -0.44 |
| Nickel (Fi / In²⁺) | -0.23 |
| Idroġenu (H⁺ / H₂) | 0.00 |
Il-kontradizzjoni hija ċara mill-ewwel: it-tliet komponenti prinċipali ta 'l-istainless steel għandhom potenzjali negattivi ta 'elettrodu standard, li jfisser li jinsabu fuq in-naħa attiva tas-serje elettrokimika u huma inklinati termodinamikament li jossidaw.
Il-kromju huwa speċjalment notevoli minħabba li l-potenzjal tiegħu huwa aktar negattiv kemm mill-ħadid kif ukoll min-nikil, li jfisser li hija l-aktar attiva mit-tlieta.
Minn lat purament termodinamiku, dawn mhumiex metalli "nobbli" xejn. Huma metalli attivi li għandhom, fil-prinċipju, jissaddad pjuttost faċilment.
Madankollu l-istainless steel—liga mibnija minn dawn l-elementi attivi—juri reżistenza eċċellenti għas-sadid u ħafna forom ta’ korrużjoni.
Dan huwa l-paradoss: għaliex liga magħmula minn metalli termodinamikament attivi jġib ruħu bħal materjal reżistenti għall-korrużjoni?
It-tweġiba ma tinsabx fin-nobbli termodinamiċi. Hija tinsab fil-kapaċità tal-liga li tibni stat tal-wiċċ protettiv li jikkontrolla l-korrużjoni kinetikament.
2. Is-Sigriet Veru: Passivazzjoni u l-Film Protettiv
Ir-reżistenza għall-korrużjoni ta 'l-istainless steel mhijiex riżultat ta' nobbli termodinamiċi. Huwa riżultat ta ' protezzjoni kinetika.
Fi kliem ieħor, l-istainless steel ma jevitax l-ossidazzjoni għal kollox; minflok, jossidizza b'mod ikkontrollat ħafna li joħloq barriera estremament effettiva fil-wiċċ.
Din il-barriera tissejjaħ il- film passiv, u hija r-raġuni vera li l-istainless steel iġib ruħu bħala materjal reżistenti għall-korrużjoni.
Xi tfisser passivazzjoni
Meta l-istainless steel huwa espost għal ambjenti li fihom l-ossiġnu bħall-arja jew l-ilma, il-wiċċ tiegħu jirreaġixxi malajr ħafna biex jifforma saff ta 'ossidu irqiq ħafna.
Din ir-reazzjoni sseħħ kważi immedjatament wara l-espożizzjoni, u l-film li jirriżulta huwa:
- estremament irqaq, tipikament biss ftit nanometri ħxuna,
- dens u kompatt,
- aderenti bis-sħiħ għas-sottostrat,
- kimikament stabbli f'ħafna ambjenti,
- u, l-aktar importanti, awto-tiswija.
Dak l-aħħar punt huwa kritiku. Jekk il-wiċċ huwa scratched jew lokalment bil-ħsara, il-metall espost jista 'jerġa' jirreaġixxi bl-ossiġnu u jerġa 'jibni l-film protettiv.
Dan ifisser li l-liga mhix sempliċement "kisja" darba għal dejjem. Huwa kontinwament iżomm il-protezzjoni tiegħu permezz ta 'awto-tiġdid tal-wiċċ.
Għaliex jaħdem il-film passiv
Il-film passiv jaħdem minħabba li jifred is-sottostrat tal-metall mill-ambjent korrużiv.
Ladarba l-barriera tkun f'postha, ossiġnu, ilma, kloruri, u speċi aggressivi oħra għandhom ħafna aktar diffikultà biex jilħqu l-metall sottostanti.
Fil-fatt, il-film idawwar l-istainless steel f'materjal li jirreżisti l-korrużjoni mhux billi jkun kompletament mhux reattiv, iżda billi tifforma malajr stat tal-wiċċ li jimblokka aktar reazzjoni.
Għaliex dan huwa differenti mis-sadid ordinarju
Dan il-mekkaniżmu huwa fundamentalment differenti mill-imġieba tal-korrużjoni tal-azzar tal-karbonju sempliċi. L-azzar tal-karbonju jifforma sadid tal-ħadid, li huwa tipikament poruż, mhux aderenti, u instabbli.
Is-sadid ma jissiġillax il-wiċċ; ħafna drabi taċċellera aktar attakk billi tesponi metall ġdid u żżomm l-umdità.
B'kuntrast, il-film passiv fuq l-istainless steel huwa kompatt u protettiv.
Iġib ruħu inqas bħal prodott tal-korrużjoni li jimmarka l-ħsara u aktar bħal saff tal-wiċċ funzjonali li jipprevjeni l-ħsara milli tinfirex.
Il-passivazzjoni mhix avveniment ta’ darba
Huwa importanti li tifhem li l-passivazzjoni mhix permanenti, kisi statiku. Hija kundizzjoni tal-wiċċ dinamika. Il-film passiv jista 'jidgħajjef minn:
- disponibbiltà baxxa ta' ossiġnu,
- kloruri,
- temperatura għolja,
- xquq,
- kontaminazzjoni tal-wiċċ,
- u storja ta 'fabbrikazzjoni mhux xierqa.
Jekk il-film jinqered aktar malajr milli jista 'jirriforma, il-liga titlef l-imġieba li ma jissaddadx tagħha f'dak ir-reġjun lokali.
Huwa għalhekk li l-istainless steel jista 'jwettaq b'mod brillanti f'ambjent wieħed u jfalli f'ieħor. Il-film passiv huwa qawwi, iżda jiddependi fuq il-kundizzjonijiet li jsostnuha.
It-tifsira reali ta '"stainless"
Il-kelma "li ma jissaddadx" tista' tkun qarrieqa jekk tittieħed litteralment. L-istainless steel mhuwiex metall li qatt ma jirreaġixxi.
Huwa metall li jirreaġixxi biss biżżejjed biex toħloq film protettiv ħafna b'ħafna kromju, u mbagħad juża dak il-film biex iwaqqaf aktar korrużjoni.
Dak huwa s-sigriet reali:
l-istainless steel jirreżisti l-korrużjoni minħabba li jikkonverti l-attività kimika tiegħu f'awto-protezzjoni.
3. L-Element Ewlieni: Kromju (Cr)
Jekk il-passivazzjoni hija l-mekkaniżmu wara r-reżistenza għall-korrużjoni tal-istainless steel, imbagħad il-kromju huwa l-element li jagħmel il-passivazzjoni possibbli.
Hija ż-żieda unika ta 'liga l-aktar importanti fl-istainless steel minħabba li tippermetti l-formazzjoni ta' stabbli, protettivi, film ta 'ossidu b'ħafna kromju fuq il-wiċċ.
Għaliex il-kromju huwa importanti
Meta l-kontenut tal-kromju jilħaq livell suffiċjenti — tipikament madwar 12% jew ogħla—l-istainless steel jista 'jiżviluppa l-film passiv li jiddefinixxi r-reżistenza għall-korrużjoni tiegħu.
Dak il-film mhuwiex sadid ordinarju. Huwa ddominat minn ossidu tal-kromju, Cr₂o₃, li hija ħafna aktar densa, aktar stabbli, u ferm aktar protettivi mill-ossidi tal-ħadid iffurmati fuq l-azzar tal-karbonju ordinarju.
Il-kromju ma jagħmilx l-istainless steel "immuni" għall-ossidazzjoni. Minflok, jibdel in-natura tal-ossidazzjoni sabiex ir-reazzjoni tal-wiċċ issir protettiva aktar milli distruttiva.
Kromju versus ossidu tal-ħadid
Id-differenza bejn l-ossidu tal-kromju u s-sadid tal-ħadid hija fundamentali.
| Tip ta' ossidu | Struttura | Imġieba tal-korrużjoni |
| Ossidu tal-ħadid (sadid) | Laxka, poruż, saffi | Jippermetti l-umdità u l-ossiġnu biex jippenetraw; il-korrużjoni tkompli taħt |
| Ossidu tal-kromju (film passiv) | Dens, aderenti, stabbli | Jimblokka aktar aċċess ta 'speċi korrużivi u jipproteġi s-sottostrat |
L-ossidu tal-ħadid għandu tendenza li jespandi, xaqq, u tixxerja 'l bogħod mill-wiċċ. Ladarba jitfarfar, metall frisk huwa espost u ċ-ċiklu tal-korrużjoni jkompli.
L-ossidu tal-kromju jġib ruħu bil-mod oppost: jeħel sewwa mal-wiċċ u jifforma barriera kontinwa li tirreżisti aktar attakk.
L-awto-tiswija hija l-aktar proprjetà siewja tal-kromju
Wieħed mill-aspetti l-aktar notevoli tal-kromju huwa li jippermetti li l-film passiv awto-fejqan.
Jekk il-wiċċ huwa scratched, mibruma, jew bil-ħsara lokalment, il-kromju fil-liga sottostanti jista 'malajr jirreaġixxi ma' l-ossiġnu u jerġa 'jibni s-saff ta' ossidu protettiv.
Dan huwa għaliex l-istainless steel jista 'jgħix għal xedd normali u ħsara minuri fil-wiċċ mingħajr ma jitlef immedjatament ir-reżistenza għall-korrużjoni tiegħu.
Il-film passiv mhuwiex kisja fraġli applikata minn barra. Huwa attiv, Stat tal-wiċċ li jġedded lilu nnifsu appoġġjat mill-kromju fil-liga innifsu.
Il-kromju mhuwiex biss element ta 'korrużjoni
Il-kromju jagħmel aktar milli jifforma l-film passiv. Jikkontribwixxi wkoll għar-reżistenza ġenerali għall-ossidazzjoni f'temperatura għolja tal-istainless steel u jgħin biex tiddefinixxi l-imġieba ġenerali tal-familja tal-liga.
Madankollu, l-iktar funzjoni importanti tagħha tibqa' l-istess: toħloq il-kimika tal-wiċċ li tagħmel il-liga "li ma jissaddadx."
Mingħajr biżżejjed kromju, il-liga titlef il-kapaċità li żżomm film passiv kontinwu. F'dak il-punt, m'għadux iġib ruħu bħall-istainless steel fis-sens tal-inġinerija.
Il-bilanċ tal-kromju għandu jiġi ppreservat
Il-kromju huwa effettiv biss meta jibqa' disponibbli fil-matriċi u ħdejn il-wiċċ.
Jekk il-kromju jintrabat f'komposti mhux mixtieqa—bħal karburi ffurmati fil-konfini tal-qamħ—il-metall tal-madwar jista' jitħalla mfaqqa' bil-kromju.
F'dik il-kundizzjoni, anke liga b'kontenut għoli ta 'kromju nominali tista' ssir vulnerabbli għall-korrużjoni lokalizzata.
Huwa għalhekk li l-prestazzjoni tal-istainless steel mhix determinata mill-kontenut tal-kromju biss.
Il-kromju għandu jkun ukoll imqassma sew u metallurġikament disponibbli biex tappoġġja l-passivazzjoni.
Il-lezzjoni aktar profonda
Il-kromju huwa ċ-ċavetta għax jagħti lill-istainless steel mod kif jipproteġi lilu nnifsu.
Jippermetti li l-liga tifforma ossidu stabbli li huwa rqiq biżżejjed biex ikun inviżibbli, għadhom b'saħħithom biżżejjed biex jipprevjenu l-metall sottostanti milli jissaddad malajr.
Allura r-rwol veru tal-kromju mhuwiex li jagħmel l-istainless steel inert. Huwa li jagħmel l-istainless steel kapaċi jibni a wiċċ li jipproteġi lilhom infushom.
4. Ir-Rwol ta' Appoġġ tan-Nikil (Fi)
Jekk il-kromju huwa l-element li jagħmel il-film passiv possibbli, nikil huwa l-element li jagħmel l-istainless steel aktar versatili u aktar maħfra.
Il-kromju jagħti lill-istainless steel ir-reżistenza bażika għall-korrużjoni tiegħu, iżda n-nikil iwessa’ l-firxa ta’ ambjenti li fihom dik ir-reżistenza tibqa’ effettiva u jistabbilizza l-mikrostruttura li ssostniha.
In-nikil jestendi r-reżistenza għall-korrużjoni f'ambjenti li jnaqqsu
Il-film passiv b'ħafna kromju huwa l-aktar stabbli fih ambjenti ossidanti bħall-arja, ilma, aċidu nitriku, u soluzzjonijiet tal-melħ ossidanti.
Fi aċidi li jnaqqas jew li ma ossidux, madankollu, dak il-film huwa inqas stabbli u jista' jinħall jew jitkisser aktar faċilment. Dan huwa fejn in-nikil isir speċjalment importanti.
In-nikil huwa aktar nobbli mill-ħadid u l-kromju f'termini elettrokimiċi, u li jagħmilha aktar reżistenti għall-attakk f'ħafna midja li jnaqqas.
Meta n-nikil jiġi miżjud ma 'l-istainless steel, ittejjeb il-prestazzjoni f'ambjenti fejn il-kromju waħdu mhux biżżejjed.
F'termini prattiċi, nikil jgħin lill-istainless steel jirreżisti spettru usa 'ta' kundizzjonijiet kimiċi, mhux biss dawk ossidanti.
Din hija waħda mir-raġunijiet azzar inossidabbli awstenitiku bħal 304 u 316 huma tant użati ħafna.
L-imġiba tal-korrużjoni tagħhom mhix ibbażata fuq il-kromju biss; huwa l-effett magħqud tal-kromju u n-nikil li jaħdmu flimkien.
In-nikil jistabbilizza l-istruttura awstenitika
In-nikil għandu wkoll rwol metallurġiku kruċjali: huwa an stabilizzatur tal-awstenite. Fl-azzar bħal 304, nikil jgħin biex jippreserva l-istruttura tal-kristall awstenitiku f'temperatura tal-kamra.
Dak huwa importanti għal żewġ raġunijiet.
L-ewwel, l-istruttura awstenitika tipprovdi eċċellenti duttilità, ebusija, u formabilità, u huwa għalhekk li dawn l-azzar jistgħu jiġu ttimbrati, mgħawweġ, miġbuda fil-fond, u fabbrikati hekk effettiv.
It-tieni, matriċi awstenitika stabbli u uniformi tappoġġja distribuzzjoni aktar uniformi ta 'elementi ta' liga, inkluż il-kromju, li jgħin lill-film passiv jibqa 'aktar kontinwu u inqas suxxettibbli għad-difetti.
F'dan is-sens, nikil ma joħloqx direttament il-film passiv. Minflok, joħloq ambjent metallurġiku li fih il-film passiv jista 'jifforma b'mod aktar affidabbli u jaħdem b'mod aktar konsistenti.
In-nikil jgħin inaqqas il-problemi tas-segregazzjoni tal-kromju
Matriċi awstenitika stabbli tgħin ukoll tnaqqas ir-riskju ta’ segregazzjoni lokali tal-kromju fil-konfini tal-qamħ.
Dak huwa importanti minħabba li d-distribuzzjoni mhux uniformi tal-kromju tista 'tdgħajjef il-film passiv u toħloq suxxettibilità għall-korrużjoni lokali.
Billi tippromwovi struttura aktar omoġenja, nikil indirettament jappoġġja reżistenza għall-korrużjoni.
Il-liga mhix biss aktar formabbli u aktar iebsa; huwa wkoll f'pożizzjoni aħjar biex iżomm saff tal-wiċċ uniformi b'ħafna kromju.
Nikil u azzar inossidabbli duplex
In-nikil mhux importanti biss fi gradi kompletament awstenitiċi. Fl-istainless steel duplex, kontenut ikkontrollat tan-nikil jgħin biex jibbilanċja l-proporzjon tal-awstenite-ferrite u jista 'jtejjeb ir-reżistenza għall-qsim tal-korrużjoni tal-istress.
F’din il-familja, in-nikil ma jintużax sempliċement biex l-azzar ikun "aktar awstenitiku"; huwa użat biex tixgħel il-bilanċ tal-fażi sabiex il-liga tkun tista 'tgħaqqad is-saħħa, Reżistenza għall-korrużjoni, u xquq reżistenza b'mod aktar effettiv.
Allura l-valur tan-nikil fl-istainless steel huwa usa 'minn ħafna nies jassumu. Mhuwiex biss li jsaħħaħ ir-reżistenza għall-korrużjoni. Huwa wkoll a stabilizzatur mikrostrutturali u a għodda tal-bilanċ tal-fażi.
5. Lil hinn mill-Kromju u n-Nikil: L-Elementi Awżiljarji tal-Liegi
Il-kromju u n-nikil huma l-pilastri ewlenin tar-reżistenza għall-korrużjoni tal-istainless steel, iżda mhumiex l-istorja kollha.
Diversi elementi ta' liga sekondarji huma miżjuda biex isolvu dgħufijiet speċifiċi fil-film passiv jew biex itejbu l-imġieba tal-liga f'ambjenti diffiċli.
Molibdenu: protezzjoni kontra l-korrużjoni tal-ħofor u xquq
Il-molibdenu huwa wieħed mill-aktar elementi importanti ta 'appoġġ fl-istainless steel, speċjalment fi gradi bħal 316.
Ir-rwol ewlieni tagħha huwa li ttejjeb ir-reżistenza għal Pitting korrużjoni u korrużjoni tax-xquq, partikolarment f'ambjenti rikki fil-klorur bħall-ilma baħar, sprej tal-melħ, u ħafna salmura industrijali.
F'termini prattiċi, molibdenu jgħin biex isaħħaħ il-film passiv u jnaqqas il-faċilità li biha l-joni tal-klorur jistgħu jippenetraw u jkissruh.
Dan huwa għaliex il-gradi li jġorru l-molibdenu ħafna drabi huma preferuti fil-baħar, kimika, u applikazzjonijiet kostali fejn l-istainless steel ordinarju tal-kromju-nikil jistgħu jitħabtu.
Titanju u nijobju: stabbilizzazzjoni kontra l-korrużjoni intergranulari
It-titanju u n-nijobju jintużaw fl-istainless steel stabilizzati bħal 321 u 347.
L-iskop tagħhom huwa speċifiku ħafna: jipprevjenu korrużjoni intergranulari billi torbot il-karbonju qabel ma l-kromju jista 'jingħaqad miegħu.
Dan jaħdem minħabba li t-titanju u n-nijobju għandhom affinità aktar qawwija għall-karbonju milli għandu l-kromju.
Minflok li jiffurmaw karburi tal-kromju fil-konfini tal-qamħ, jiffurmaw karburi tat-titanju stabbli jew karburi tan-nijobju.
Li jippreserva l-kromju fil-matriċi u jipprevjeni t-tnaqqis tal-kromju ħdejn il-konfini tal-qamħ.
Din hija soluzzjoni metallurġika għal problema ta 'korrużjoni. Il-liga hija ddisinjata sabiex il-karbonju jiġi "maqbud" mill-element stabilizzanti minflok ma jisraq il-kromju mis-sistema passiva.
Nitroġenu: it-tisħiħ tal-austenite u t-titjib tar-reżistenza tal-pitting
In-nitroġenu għandu effett doppju qawwi fl-istainless steel.
L-ewwel, dan jgħin jistabbilizza l- struttura awstenitika, tappoġġja l-istess tip ta 'kontroll tal-fażi li jipprovdi n-nikil.
It-tieni, titjieb reżistenza għall-korrużjoni pitting billi tiżdied ir-reżistenza tal-film passiv għal tqassim lokalizzat.
In-nitroġenu huwa speċjalment ta 'valur minħabba li jista' jtejjeb kemm il-prestazzjoni mekkanika kif ukoll il-prestazzjoni tal-korrużjoni fl-istess ħin.
Hija waħda mill-aktar żidiet ta 'liga effiċjenti fid-disinn modern li ma jissaddadx.
6. Passività Huwa Stat Dinamika, Mhux Waħda Permanenti
Wieħed mill-aktar nuqqas ta' ftehim komuni dwar l-istainless steel huwa li l-film protettiv tiegħu jġib ruħu bħal kisja fissa mwaħħla b'mod permanenti mal-wiċċ.
Fir-realtà, mhux hekk taħdem il-passività. L-istat passiv huwa dinamiku. Huwa ffurmat kontinwament, bil-ħsara, u msewwija hekk kif il-materjal jinteraġixxi mal-ambjent tiegħu.
Din in-natura dinamika hija eżattament dak li jagħmel l-istainless steel effettiv, iżda tispjega wkoll għaliex xorta tista’ tfalli taħt kundizzjonijiet ħżiena.
Il-film passiv huwa dejjem fi stat ta 'bilanċ
Il-film tal-ossidu b'ħafna kromju fuq l-istainless steel huwa estremament irqiq u stabbli ħafna, iżda mhuwiex statiku. Teżisti f'bilanċ delikat bejn il-formazzjoni u t-tqassim.
Meta l-ambjent ikun favorevoli, l-ossiġnu fil-medju tal-madwar jgħin lill-film jibqa intatt jew jirriforma malajr wara tfixkil.
Meta l-ambjent ma jkunx favorevoli, il-film jista 'jiġi bil-ħsara aktar malajr milli jista' jerġa 'jinbena. F'dak il-każ, korrużjoni lokalizzata tista 'tibda anki jekk il-liga tkun għadha nominalment "saddad".
Huwa għalhekk li l-istainless steel m'għandux jitqies bħala materjal li huwa protett b'mod permanenti.
Huwa aktar preċiż li wieħed jgħid li huwa materjal li jista ' żomm il-passività sakemm l-ambjent tagħha jippermetti li l-film passiv jibqa 'stabbli.
Il-film jista 'jsewwi waħdu, iżda biss taħt il-kundizzjonijiet it-tajba
Waħda mill-aktar karatteristiċi siewja ta 'l-istainless steel hija l-abbiltà tagħha li tfieq waħedha.
Jekk il-wiċċ huwa scratched, mibruma, jew imfixkla lokalment, il-kromju fil-liga sottostanti jista 'jirreaġixxi malajr bl-ossiġnu u jibni mill-ġdid is-saff ta' ossidu protettiv.
Madankollu, din l-imġieba ta 'awto-tiswija tiddependi fuq l-ambjent.
- F'ambjenti b'ħafna ossiġnu, il-film jirriforma faċilment.
- Fi xquq staġnati, l-ossiġnu jista' jkun eżawrit.
- F'soluzzjonijiet b'ħafna klorur, il-film jista’ jkisser lokalment.
- Fil-midja li jnaqqas ħafna, is-saff passiv jista 'ma jibqax stabbli.
Allura l-passività mhix sempliċement proprjetà tal-metall waħdu. Hija proprjetà tal- sistema tal-metall-ambjent.
Il-passività tista 'tfalli lokalment anke meta l-liga tal-massa tkun soda
Komponent ta 'l-istainless steel jista' jidher perfettament aċċettabbli b'mod ġenerali filwaqt li reġjuni żgħar fuq il-wiċċ diġà qed jitilfu l-passività.
Dawn in-nuqqasijiet lokali jistgħu jiġu attivati minn:
- joni tal-klorur,
- kundizzjonijiet ta’ ossiġnu baxx,
- depożiti jew xquq,
- lewn tas-sħana tal-weldjatura,
- kontaminazzjoni,
- ħruxija tal-wiċċ,
- jew stress residwu.
Ladarba tifforma difett lokali żgħir fil-film passiv, jista 'jsir il-punt tat-tluq għall-pitting, korrużjoni tax-xquq, jew attakk intergranulari.
Dan huwa għaliex il-korrużjoni lokalizzata hija kwistjoni daqshekk serja għall-istainless steel: is-saħħa tal-liga hija reali, iżda l-istat protettiv huwa lokali u kundizzjonali.
Il-kimika ambjentali taffettwa bil-qawwa l-passività
L-istabbiltà tal-film passiv tiddependi fuq il-kimika tal-madwar.
Fatturi bħall-pH, konċentrazzjoni tal-klorur, livell ta 'ossiġnu, temperatura, u l-moviment fluwidu kollha jinfluwenzaw jekk il-passività tibqax intatta.
Pereżempju:
- ossiġnu jappoġġja t-tiswija tal-film,
- kloruri jista jiddestabilizza l-film,
- temperatura għolja jistgħu jaċċelleraw it-tqassim,
- żoni staġnati jistgħu jipprevjenu repassivation,
- u kondizzjonijiet aċidużi jew li jnaqqsu jista’ jdgħajjef il-protezzjoni.
Dan huwa għaliex grad ta 'l-istainless steel li jaħdem tajjeb f'ambjent wieħed jista' jfalli f'ieħor. Il-liga ma tinbidilx, iżda l-kundizzjonijiet li jikkontrollaw il-passività jagħmlu.
Il-kundizzjoni tal-wiċċ hija importanti daqs il-kompożizzjoni
Minħabba li l-passività hija fenomenu tal-wiċċ, l-istat tal-wiċċ huwa ta 'importanza kritika.
Ħruxija, kontaminazzjoni, skala tal-weldjatura, pickup tal-ħadid, u lewn tas-sħana kollha jistgħu jinterferixxu mal-prestazzjoni tal-film passiv.
A nadif, bla xkiel, wiċċ l-istainless steel ittrattat kif suppost huwa ferm aktar probabbli li jżomm passività minn maħmuġ, ossidizzat, jew ikkontaminat.
Dan huwa għaliex il-prattika tal-fabbrikazzjoni hija inseparabbli mill-prestazzjoni tal-korrużjoni. Kimika tajba mhix biżżejjed jekk il-wiċċ ikun ġie mħassar minn proċessar ħażin.
Il-passività hija kisba kinetika
Il-kunċett ewlieni hawnhekk huwa kinetika. L-istainless steel mhuwiex protett minħabba li l-korrużjoni hija impossibbli.
Huwa protett minħabba li l-istat passiv jifforma malajr biżżejjed u jsewwi lilu nnifsu malajr biżżejjed biex jegħleb il-korrużjoni taħt kundizzjonijiet xierqa.
Dik hija t-tifsira reali tar-reżistenza għall-korrużjoni fl-istainless steel:
mhux immunità, iżda awto-protezzjoni kkontrollata.
7. Konklużjoni
Ir-reżistenza għall-korrużjoni ta 'l-istainless steel mhix ibbażata fuq nobbli fis-sens elettrokimiku.
Hija bbażata fuq mekkaniżmu ħafna aktar eleganti: il-kapaċità tal-liga li toħloq irqiq, dens, aderenti, u film passiv li jfejjaq lilu nnifsu, prinċipalment mibnija madwar ossidu tal-kromju.
Il-kromju huwa l-film-former essenzjali. In-nikil iwessa 'l-firxa użabbli ta' reżistenza għall-korrużjoni u jistabbilizza l-istruttura awstenitika.
Molibdenu, Nitroġenu, titanju, Niobium, u l-karbonju jikkontrolla d-dettalji.
U r-riżultat finali jiddependi mhux biss fuq il-kompożizzjoni, iżda wkoll fuq it-trattament tas-sħana, kwalità tal-iwweldjar, u l-kundizzjoni tal-wiċċ.
Allura s-sigriet ta 'l-istainless steel mhuwiex li qatt ma jissaddad.
Is-sigriet hu li jaf jipproteġi lilu nnifsu.
